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滤板作用基础理论
一般来讲,滤板限制在X射线检测中使用。在X射线源的窗口处放置金属滤板可以消除工件上较薄部位和工件周围的区域过渡曝光。在工件和射线源之间增加滤板,会导致穿过工件上较薄部位比厚部位的射线束的强度发生大变化。比如,一个工件的厚度为6.4、12.8、25.4mm的阶段钢试块,在使用滤板和不使用滤板两种情况下进行射线拍摄,
区域 |
工件厚度/mm |
剩余射线源占原始射线强度的百分比 |
工件周边区域 |
0 |
5% |
薄部位 |
6.4 |
30% |
中间部位 |
12.8 |
40% |
厚度部位 |
25.4 |
50% |
从上表,我们可以注意到,强度百分比变化最大的发生在工件中较薄的部位和工件周边区域。在较薄部位和工件边缘区域,滤板可以以大比率地减少X射线的强度,因此可以减少来自射线源的边蚀散射。
这样,在边蚀散射严重的区域,滤板的使用可以增加底片的对比度,因为边蚀散射会导致所期望得到的底片影像模糊。但是,在一些边蚀散射可以忽略不计的地方,滤板的使用会减少最终底片的主因对比度。
实际检测时,虽然想尽可能得到较高的底片对比度,但是有时候对比度太大也是不利的。可能会捕捉到工件上任何微小的厚度变化所产生的细节影像,对缺陷的评定造成影响。滤板的增加会减少底片的对比度,是因为射线通过滤板后线质变硬。射线束中波长较长的射线不能穿过滤板,剩余的较短的波长射线穿过滤板,到达工件。因此,来自于滤板的射线具有可穿透力较强的射线量较多,类似于提高了管电压。所以,滤板可以改变X射线的成分和强度,如下图所示。
射线束的硬化会较低对比度,这样厚度变化范围较大的工件就可以在一张底片上成像。可见,滤板可以增加对比度,也可以降低对比度。通过去除边蚀散射线可以增加对比度和像质计的可见性,同样硬化射线束降低了对比度。至于那种效果占优势,还是两者效果在同一个工件的不同部位发生,取决于工件的特性。
通过以上分析,加滤板一般使用在厚度变化较大的工件上,比如不等厚对接接头的射线检测。